长周期大地电磁测深在攀西地区深部探测中的应用研究

论文摘要

大地电磁法一直以来在探测地壳及上地幔电性结构方面发挥了重要,将长周期大地电磁法与宽频大地电磁法相结合的超宽频大地电磁法是一种进一步加大探测深度的新技术手段。该方法在解决我国深部地球科学问题方面已有了许多成功的应用范例。本文采用新型的超长周期大地电磁测深仪LEMI417与V8多功能电法仪相结合,在攀西地区进行宽频带超长周期大地电磁观测,并且采用先进的大地电磁资料处理与解释技术,对攀西地区剖面进行分析,研究得到较为可信的攀西地区深部电性结构,总结前人的工作成果,发挥大地电磁测深的优势,针对攀西地区的一些热点问题进行了探讨和研究。文章首先介绍了攀西地区剖面的工作情况,该剖面西起盐源,东至美姑,全长180km;回顾了攀西地区地区的研究历史和大地电磁测深的发展历程,结合超长周期仪器工作的特点,在攀西地区沿线位置布置工作点,总共完成MT测深点37个和长周期测深点10个,每个长周期测深点均同步完成了常规大地电磁测深仪(即V8多功能电法仪)与超长周期大地电磁测深仪(即LEMI417)的采集工作,并且简单介绍了超长周期资料处理流程,对两套仪器的数据进行了科学的拼接与处理,得到了宽频带的大地电磁测深资料。其次以攀西地区研究历史为背景,介绍了研究区主要的地层分布、断裂构造等地质情况和攀西地区的地球物理特征,详细说明了研究区的具体研究背景。通过张量阻抗的旋转得到剖面最佳电性主轴方向;利用Mohr圆分析和极化图分析方法,对所有的宽频数据进行定性分析。在研究两套仪器特点的基础上,对比两套仪器在同一测点所得实测视电阻率曲线,对数据进行衔接和调整,得到可信的宽频带大地电磁测深曲线;在反演模式的选择上,总结了前人的宝贵经验,介绍了反演方法的发展现状和一维反演的基本原理,简单介绍MTsoft2D V2.3软件的使用流程,最后选择OCCAM2D反演方法和TE反演进行反演,得到了剖面宽频带的反演结果。最后,通过对实测视电阻率、相位曲线类型和断面图特征进行的研究,完成了对剖面资料的进一步的解释和电性结构分析,了解了该区域主要构造的电性特点和深部电性构造特征,并探讨该地区电性结构与地震活动的关系。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 选题依据与研究意义
• 1.1.1 选题的依据
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 研究与发展现状
• 1.3 研究目标与主要内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 主要内容
• 1.4 本论文的主要技术路线
• 1.5 本论文完成的主要工作与成果
• 第2章 区域地质背景与区域地球物理特征
• 2.1 区域地质背景
• 2.1.1 地层
• 2.1.2 区域主要断裂带
• 2.2 区域地球物理特征
• 2.2.1 地磁场特征
• 2.2.2 重力场特征
• 2.2.3 速度场特征
• 第3章 超宽频大地电磁资料处理与定性分析
• 3.1 大地电磁测深法原理
• 3.2 阻抗张量与定性资料分析
• 3.2.1 阻抗张量的旋转
• 3.2.2 极化圆分析
• 3.2.3 莫尔圆分析
• 3.3 资料处理方法
• 3.3.1 常规大地电磁资料处理
• 3.3.2 宽频大地电磁资料的处理
• 3.4 曲线类型分析
• 3.5 视电阻率和相位断面图特征
• 第4章 大地电磁资料反演成像
• 4.1 大地电磁测深反演的发展现状
• 4.2 常用反演算法介绍
• 4.2.1 反演基本理论
• 4.2.2 BOSTICK 变换
• 4.2.3 OCCAM 反演
• 4.2.4 非线性共轭梯度（NLCG）反演
• 4.3 反演模式的选择
• 4.4 大地电磁资料反演
• 第5章 攀西地区电性结构分析与地震的关系
• 5.1 剖面构造单位划分
• 5.2 主要断裂带电性结构特征
• 5.2.1 浅部主要断裂带电性结构特征
• 5.2.2 深层断裂带电性结构特征
• 5.3 剖面电性结构带划分及其特征
• 5.4 低阻高导层特征
• 5.5 壳幔过渡低阻层特征
• 5.6 攀西地区岩石圈地壳结构
• 5.7 电性结构与地震的关系
• 5.7.1 攀西地区及邻近地区的地震概况
• 5.7.2 电性分析与地震活动的关系
• 结论与建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得学术成果